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高中物理

第一节力，重力

一．力是物体对物体的作用

1.力不能脱离物体而存在。(物质性)

2.要产生力至少要两个物体。

3.力是物体（施力物体）对物体（受力物体）的作用。

4.

研究支持力时：桌面为施力物体，木块为受力物体

研究压力时：木块为施力物体，而桌面为受力物体

二．力的三要素

1．内容：力的大小，方向和作用点。（问题：①作用点是否一定在物体上？不一定②作用在物体上不同的点效果是否一样?也不一定）

2．力的单位：国际单位牛顿（N）

3．力的图示法和示意图：图示法要求三要素（大小，方向和作用点）都具备，另外还有标度。

示意图只要求两个要素（方向和作用点，高中作图多是这种）三．力的分类

1.按性质命名：如重力，弹力，摩擦力等。

2.按效果命名：如推力，拉力，向心力等。

记忆技巧：按性质命名的力由名称可知其产生原因，按效果命名的力由名称可知其作用结果。四．重力

1．定义：由于地球的吸引而使物体受到的力。（区别于地球的吸引力）

2．重力的方向：正确说法有①竖直向下②垂直于该处水平面向下

3．重力的大小：

①计算公式：G = mg

②重力的大小与位置有关：在地球表面随纬度的升高重力的大小逐渐增大; 在地球上同一地方

随高度的升高重力的大小逐渐减小。（根据万有引力来推导）

注意：重力的大小变化实质上是由g的大小变化引起的。（质量在任何地方都是不变的）所以g 的大小变化规律和重力的大小变化规律一样。

4．重力的作用点（即为重心）

①质量分布均匀，形状规则的物体，重心在其几何中心。

②重心可以不在物体上。例3：铁环，篮球等

③悬挂法（只）可以测薄板形物体的重心。悬挂法是利用二力平衡的原理测物体的重心。但注意悬挂法并非任何时候都可适用，有条件成立，强调薄板，物体厚度可忽略，其他条件不需要。

第二节弹力

一.弹力的产生过程（弹力的定义）

内容：发生弹性形变的物体（施力物体），由于要恢复原状，对跟它接触的物体（受力物体）会产生力的作用，这种力就称为弹力。

主谓宾：物体（施力物体）对物体（受力物体）的作用

二.弹力的产生条件：相互接触且挤压 A

例6：物体A沿墙壁自由下滑，它和墙壁之间有没有弹力？V

（接触但不挤压，所以无弹力。）

三．弹力的方向

1.①轻绳类（质量不计，不可伸长）：只能承受拉力，不能承受压力。绷紧的绳内部张力处处相等，且与绳运动状态无关。张力在瞬间可以发生变化。

②轻弹簧类（质量不计，有明显的形变量）：既能承受拉力，又能承受压力。弹簧内部各部分之间的作用力处处相等，且与弹簧运动状态无关。弹力在瞬间不变化。

规律：沿着绳或弹簧，指向它们恢复原状的方向。（绳子收缩时是两端向中间收缩。）

2.硬质的面（点）接触类（不可形变）：既能承受拉力，又能承受压力，还能承受扭曲等。弹力在瞬间可以发生变化.

规律：垂直接触面（或切面），指向受力物体。

注意：点面（或切面）接触类型时，要清楚谁提供点，谁提供面（或切面）。

四.弹力的大小：胡克定律F= kx

第三节摩擦力

一．摩擦力的分类

1．滑动摩擦力：（产生摩擦力时）施力物体和受力物体间发生相对滑动。

2．静摩擦力：（产生摩擦力时）施力物体和受力物体间相对静止。

3. 滚动摩擦比滑动摩擦小得多,高中阶段暂不研究.

总结: 提供动力来源的车轮受到的摩擦力的方向(在正常向前行驶时)均向前, 无动力来源的车轮受到的摩擦力的方向(在正常向前行驶时)均向后.

二．滑动摩擦力

1．定义：（产生摩擦力时）施力物体和受力物体间发生相对滑动。

2．产生条件：三个条件需同时具备，缺一不可

①接触面是粗糙的②相互接触且挤压③两物体间发生相对滑动

对比弹力和摩擦力的产生条件可得出：

某接触面要产生摩擦力必先产生弹力。（产生弹力是产生摩擦力的必要不充分条件）

①某接触面若有摩擦力则也一定有弹力

②某接触面若有弹力则该处可能有（或没有）摩擦力

③某接触面若没有弹力也一定没有摩擦力

④某接触面若没有摩擦力则该处可能有（或没有）弹力

3.作用：阻碍物体间的相对运动

理解相对运动，就是（产生摩擦力的两个物体）都以对方互为参照物来判定自己的运动。不加相对两个字的运动，都是默认以（不动的）地面为参照物

（问题：滑动摩擦力是否总是阻力？————————不是）

例13：分析A的受力情况N a

f

4．大小：f = μN

μ取决于物体的材料和接触面的粗糙程度；N为两表面间的正压力

一般来说平常做题μ＜1，但实际μ也可以大于或等于1

5．方向：沿着接触面，与相对运动方向相反。

（问题：是不是和运动方向也相反？不一定和运动方向相反）

三．静摩擦力

1．定义：（产生摩擦力时）施力物体和受力物体间相对静止。

2．产生条件：三个条件需同时具备，缺一不可。

①接触面是粗糙的②相互接触且挤压③两物体间相对静止但有相对运动趋势

3.作用：阻碍物体间的相对运动。

4.大小：（现阶段）利用二力平衡来计算

静摩擦力大小是一个范围，0≤f≤fmax静fmax= f滑（实际上fmax静略大于f滑）

5.方向：沿着接触面，与相对运动趋势方向相反。

如何判定相对运动趋势方向：利用假设光滑法，假设该接触面光滑没有摩擦力，则物体间必发生相对运动，该运动方向即为趋势方向。

注意：在判定某接触面是否存在静摩擦力时也可用假设光滑法，静摩擦力只有必须有时才有，可有可无时一定没有。

例19：

小球与槽之间无摩擦木块于地面之间无摩擦

（无相对运动趋势）（无相对运动趋势）

例21：试判断以下几个接触面是否有摩擦力

木块与斜面接触点间▁▁▁摩擦力。

小球与挡板接触点间▁▁▁摩擦力。 方向▁▁▁▁▁▁▁▁▁。

F

箱子与地面间▁▁▁摩擦力,方向▁▁. 则AB 之间▁▁▁摩擦力。 第四节 物体的受力分析 一.遵循以下方法和步骤

1.明确研究对象（亦即该分析哪个物体）

2.隔离物体受力分析

3.分析时按重力﹑弹力﹑摩擦力的顺序，先分析重力

4.围绕物体一周，依此分析各接触点看是否存在弹力

5.在有弹力的地方进一步分析是否存在摩擦力 二．注意事项

1.每分析一个力，都能找到施力物体（竖直向上抛出的篮球）

2.只分析物体实际受到的力（合力和分力只分析合力）

3.只分析按性质命名的力（向心力和回复力等不分析）

4.注意利用物体的运动状态来判断某些力的有无﹑大小﹑方向。

N 和G 是一对平衡力 N 1 和N 2 是一对作用力和反作用力 第六节 力的合成 一．几个概念

1．共点力：几个力作用在同一个点或它们的作用线交于一点。

2．矢量和标量：既有大小又有方向的物理量（如力，速度，加速度等）叫矢量；只有大小没有方向的物理量（如长度，质量，时间等）叫标量。

二．力的合成

1．合力，分力

2.定义：已知几个分力求它们的合力。

3.合成原则：平行四边形定则。两条邻边（的长度和方向）分别代表两个分力（的大小和方向），（两条邻边所夹的）对角线（的长度和方向）则代表合力（的大小和方向）。

F合

三.合力和分力的大小关系：

1．合力可以大于，等于或小于分力(注意0°, 90°, 120°, 180°特殊角)

2．两个力合成合力的范围：︳F1 －F2︱≤ F合≤F1 + F2

F合max= F1 + F2F合min = ︳F1 －F2︱

3．三个力合成合力的范围：F合max= F1 + F2 +F3

求最小值时先用F大– F小– F小若结果大于零，则F合min就是那个差值（F大– F小– F小）

若结果小于等于零，则F合min = 0

第七节力的分解

一．力的分解

1．定义：已知一个力（相当于合力）求它的分力。

2．分解原则：平行四边形定则。

①．按平行四边形定则，以一个力为对角线可以画无数个平行四边形，也就有无数对分力。

②．一个力有两个确定分力的条件：——————（请选择）

a．已知这个力的大小和方向，还知道两个分力的方向。

b．已知这个力的大小和方向，还知道其中一个分力的大小和方向。

c．已知这个力的大小和方向，还知道其中一个分力的大小和另一个分力的方向。

d．已知这个力的大小和方向，还知道两个分力的大小。

A B

例34：如图所示，在倾角为α的斜面上放有一质量为M的光滑小球，球被竖直的挡板挡住。若挡板逆时针旋转（始终保持M静止），则小球对挡板和斜面的压力如何变化？

评析：此题考虑使用图解法。

1．能使用图解法时，物体一般受三个力。

2．这三个力的特点是，一个力是恒力（大小方向都不变）；一个力只是大小变化，方向不变；还有一个大小方向都变化。

3．最后的结果是：大小变化，方向不变的那个力一直减小（或一直增大）；还有一个大小方向都变化的力总是先减小后增大。 二．正交分解

1． 定义：把力沿着两个经选定的互相垂直的方向作分解。 2． 方法：

①建立直角坐标系。选定坐标系的依据：若是平衡状态 ，直角坐标系可任意取 , 以分解力个数少为宜；若物体有加速度，则加速度方向定为X 轴，其垂直方向定为Y 轴。 ②在坐标轴上的力不需要分解，不在坐标轴上的力需要分解。 ③把力就分解到坐标轴上。

例：两根等长的轻绳，下端结于一点挂一质量为m

点上，已知两绳所能承受的最大拉力均为T ，则每根绳的长度不得短于多少？

例36：长为5米的绳子两端分别系于竖立在地面上的相距4米的两杆的顶端，绳上挂一个光滑的的物体。平衡时绳子的张力是多大？ 方张力均相等。如果拴结各个地方张力可以不相等。

例37：如图，物体受到在一个水平面内东偏北30度的力F 的作用，欲使物体向东运动，则还需

第八节 共点力的平衡和应用 一．共点力的平衡条件：

1．F 合 = 0 即F 合X = 0 和 F 合Y = 0 ,物体平动平衡. 2．M 合 = 0 , 物体转动平衡. 二. 应用

1.两个力平衡：这两个力是一对平衡力。

2.三个力平衡：任意一个力和其它两个力的合力是一对平衡力。

3.多个力平衡：任意一个力和其它所有力的合力是一对平衡力。

例44：斜面对木块的作用力大小和方向？ 没有具体说是哪一个力，就是（斜面对木块）所有力的合力， 它和重力是一对平衡力，方向竖直向上。

3.动态平衡分析（三种类型）

例45：质量为M 的小球用轻绳固定在O 点，墙壁光滑。当轻绳在缓慢缩短的过程中，绳子张力，

T

T2N

例46

中正确的是（）

A．绳的拉力不断增大。

B. 绳的拉力保持不变。

C．船受到的浮力保持不变。D. 船受到的浮力不断减小

例：如图2－35，在人向右运动的过程中，物体A N，人受到的摩擦力为f，人拉绳的力为T,则人在运动中：

A．N、f和T都增大；

B．N和f增大，T大小不变；

C．N、f和T都减小；

D．N增大，f减小,T大小不变．

例47：如图所示，在一水平木板上放有一质量为M的物体，处于静止状态。两物体接触面间动摩擦因数为μ。把木板A端缓慢抬高使之绕B端旋转，试分析物体所受摩擦力的变化情况。评析：此题考虑使用分段函数。

A

第九节整体法和隔离法

1．何时可用整体法？

条件：①被研究对象不止一个物体。②所求的力为外力。

③物体间相对静止。（或者它们的加速度一样，或者它们的加速度大小一样。）

例48：质量为m的物体放在质量为M的斜面上，它们都相对地面静止。求地面对斜面的支持力和摩擦力？m若沿斜面匀速下滑，M

M M

2.如何受力分析？(和一个物体时相似，但只画外力，不画内力。)

例：如图2－55所示，F1＝F2＝1N，分别作用于A、B两个重叠物体上，且A、B均保持静止,则A与B之间、B与地面之间的摩擦力分别为：

A．1N，0；B．2N，0；C．1N，1N；D．2N，1N．

例：完全相同的直角三角形A、B，按图2－56所示叠放，设A、B接触的斜面光滑，A与桌面的动摩擦因数为μ．现在B上作用一水平推力F，恰好使A、B一起在桌面上匀速运动，且A、B均保持相对静止，则A与桌面的动摩擦因数μ跟斜面倾角θ的关系为：

图2－35

图2－56

A ．μ＝tgθ;

B ．μ＝

2

1

tgθ; C ．μ＝2tgθ; D ．μ与θ无关． 例：水平地面上有一斜面体A ，在A 上放一物体B ．

若对物体B 施加一个沿斜面向上且由零逐渐增大的力F ， A 、B 始终与地面保持相对静止，如图2－57所示，则： A ．B 受到的摩擦力一定增大； B ．地面对A 的摩擦力一定增大； C ．地面对A 的地支持力一定减小； D ．A 对B 的作用力一定减小．

例49：如图所示，在两个相同的木板之间夹着4块质量均为M 的木块。用两个大小均为F 的力压木板，使木块处于静止状态。则第二块对第三块的摩擦力大小为▁▁▁▁▁。 评析：很多题既要用整体法也要用隔离法，两种方法联合使用。

第二章 直线运动

第一节 基本概念

一. 机械运动：物体相对其他物体（参照物）的位置变化，叫做机械运动。 二. 参考系：为了研究的方便，假定不动的物体，叫做参考系。 1.一个物体是否运动取决于它相对于所选参考系的位置是否变化。 2.同一物体相对于不同的参考系，其运动情况可能不同。

3.参考系的选取是任意的，实际应用中以简化运动为标准。未强调参考系的运动都是以地球（地面）为参考系。所有公式里物理量的参考系也都是地球（地面）。如W = F·S E k = mv 2/2 S = at 2/2 三.质点

1.定义：有质量而没有形状和大小的点。(对空间有占有性)

2.能看成质点的条件：①平动的物体一般都可以看成是质点。（注意区分平动和转动）

②转动的物体有时候也可以看成是质点。（只要物体的尺寸不影响研究的问题。）研究地球自转时不能看成是质点 ；研究地球公转时可以看成是质点。

四.运动的分类

匀速直线运动

直线运动 匀加速直线运动

匀变速直线运动

变速直线运动 匀减速直线运动 曲线运动 非匀变速直线运动 五．时间和时刻

对应在数轴上，时间是一段，时刻是一个点。 例1 （秒） 注意：1. 所标数字均表示某时刻末。（“1”表示第1秒末） 2．前一秒末即为后一秒初。（第2秒末就是第3秒初） 3．第几秒表示时间就是1秒。（第3秒就是第3个1秒）

图2－57

4.计时起点不一定是运动的起点.

六. 位移和路程的区别联系

1.位移是矢量（有大小和方向，方向是从初位置指向末位置），路程是标量（只有大小）。位移可以用平行四边形法则合成，路程合成用算术和。

2.位移的大小是指从初位置到末位置间的直线距离，路程是指从初位置到末位置间的轨迹长度。

3.随时间延长（运动物体的）位移不一定增大，而路程一定增大。

4.它们的单位都是米。

5.路程总是大于或等于位移的大小。（当物体做单方向直线运动时，取等号）

例2：一支长150m的队伍匀速前进，通讯兵从队尾前进300m赶到队前并立即返回，当通讯兵回到队尾时，队伍已前进200m，在整个过程中通讯兵的位移大小是▁▁▁，通讯兵的路程是▁▁▁。

B

例3：长方体的边长分别为a?b?c，且a＞b＞c，

则从顶点A到达顶点B的最短路程为▁▁▁， c

位移大小是▁▁▁ A a

第二节匀速直线运动速度速率

一．匀速直线运动

1．定义：物体在一条直线上运动，如果在（任意）相等的时间内位移相等，这种运动就叫做匀速直线运动。

2．速度（包括方向和大小）一直不变的运动就是匀速直线运动。

例4：汽车在一条直线上运动，第一秒内的位移是1米，前两秒的位移是2米，前三秒的位移是3米……则汽车（）

A．一定是匀速直线运动。 B. 一定不是匀速直线运动。 C. 可能是匀速直线运动。

D．一定是匀加速直线运动。 E. 可能是匀加速直线运动。

例5：甲乙两站之间相距60 km。从上午8时开始，每隔10分钟从甲站向乙站开出一辆汽车，速度都是60 km/h。上午10时一乘客坐在以60 km/h的速度从乙站开往甲站的车里，正当他刚出发时，同时一辆汽车从甲站开出，他在途中遇到从甲站开出的汽车有多少辆？

二．速度

1．定义：在匀速直线运动中，位移和时间的比值，就叫做匀速直线运动的速度。

2．公式：V=S/t

3.性质：速度是矢量（有大小和方向）。

（瞬时速度的方向就是运动的方向，平均速度的方向就是位移的方向）

4.单位：m/s（国际单位），km/h（常用单位）换算：1 m/s =3.6 km/h

5.物理意义：速度（的大小）描述物体运动的快慢。

6.注意：V可以用S/t的比值来算，但V只和自身有关系，与S和t无关。

从函数角度讲，V只能处于自变量的位置。（只能主动的变化，只能在等式的右边）

三．平均速度

1．定义：（质点在某段时间内的）位移S与（发生这段位移所用）时间的比值叫做这段时间内的平均速度。平均速度不是速度的平均值。

2．平均速度对应的是一段时间和一段位移。

3．公式：V = S/t

4．性质：V是矢量，V与S（位移）同方向。

5．单位：m/s（国际单位）km/h（常用单位）

6．物理意义：（粗略地）描述物体（侧重于变速）运动的快慢。

三.瞬时速度:

1. 定义：运动物体经过某一位置（或在某一时刻）的速度。

2. 理解：瞬时速度就是时间趋近无穷小时的平均速度。

3．物理意义：（精确地）描述物体运动的快慢。

四.速率：

1.速率只有大小，没有方向，是标量。

2.通常所说的速率是瞬时速率的简称，即瞬时速度的大小。

3.平均速率不是平均速度的大小，应用路程除以时间。

第三节位移—时间图象

一.判断物体做匀速直线运动的依据？

方法一：（定义）物体在一条直线上运动，如果在（任意）相等的时间内位移相等，这种运动就叫做匀速直线运动

方法二：速度（包括方向和大小）一直不变的运动就是匀速直线运动。

方法三：（图象法）位移—时间图象是一条倾斜的直线。

二. 图象的xy轴分别表示什么？X轴表示时刻，Y轴表示位置。

三.怎么求位移，时间？△Y表示位移(一定是末—初)，△X表示时间。

四.怎么求速度？V=S/t=△Y/△X，也就是倾斜的直线斜率。

例12：分析下列图象

静止从参考点向正方向在参考点前向正方向在计时后从参考点向

匀速运动匀速运动正方向匀速运动

从远处反方向从远处反方向匀速从参考点出发两物体同时不同地

匀速回到参考点返回并通过参考点反方向运动正方向匀速出发

两物体同地不同时追上相遇相向运动且相遇分段研究

正方向匀速出发

注意：图象不是运动轨迹。

第四节匀变速直线运动的加速度

一．匀变速直线运动

1．定义：在（任意）相等的时间内，速度的变化相等。

2．理解：加速度（包括大小和方向）不变的运动就是匀变速直线运动。

二.加速度

1.定义：速度的变化与所用时间的比值。

2.公式：a = △V/△t =（V t-V0）/ t （加速度也称速度的变化率）

3.性质：a是矢量，△V的方向就是a的方向。

4.单位：m/s2

5.物理意义：描述物体速度变化的快慢。

6.注意：a可由△V/△t来计算，但不由△V，△t来决定，而只由自身所决定。

反例：飞机匀速飞行，a = 0，但V是很大的。

从函数角度讲，a只能处于自变量的位置。（只能主动的变化，只能在等式的右边）

三．匀变速直线运动的分类及判断标准

1．匀加速直线运动。（加速度a和初速度V的方向相同）

2．匀减速直线运动。（加速度a和初速度V的方向相反）

注意：不能光凭a的正负来判断。

第五节速度—时间图象

一．判断物体做匀变速直线运动的依据？

方法一：（定义）在（任意）相等的时间内，速度的变化相等。

方法二：加速度（包括方向和大小）一直不变的运动就是匀变速直线运动。

方法三：（图象法）速度—时间图象是一条倾斜的直线。

方法四：在连续相等时间间隔T内的位移之差为定值（△S=aT2）

二.图象的xy轴分别表示什么？X轴表示时刻，Y轴表示瞬时速度。

三．怎么求加速度？

△Y表示速度的变化，△X表示时间。a =△V /△t =△Y/△X，也就是倾斜直线的斜率。

四．怎样判断匀加速（匀减速）直线运动？

若加速度a的符号和初速度V的符号相同，就是匀加速直线运动；若加速度a的符号和初速度V 的符号相反，就是匀减速直线运动。

五.如何利用图象求位移？

面积法：X轴﹑Y轴﹑图象﹑时间界限所围的面积大小即表示这段时间内的位移。

（X轴上方的面积为正，X轴下方的面积为负）

分析下列图象

正向匀速直线运动向正向做初速为0 向正向做初速不为先静止后向正向做

的匀加速直线运动0的匀加速直线运动初速为0的匀加速直线运动

正向匀减速运动正向匀减速运动直到向负向做初速为0 两物体都正向做匀

直到速度减为0 速度减为0并反向运动的匀加速直线运动加速运动且a相同

两物体先后出发两物体同向匀加速两物体同向分别匀分段研究

正向匀加速运动运动t1时刻速度相等加速，匀减速运动

第六节匀变速直线运动的规律

一．原始公式推导

1．速度与时间的关系：

a=（Vt-V0 ）/t Vt-V0 = at Vt = V0 +at

2．位移与时间的关系：（通过面积法）

S=（Vt+V0 ）t/2 把Vt = V0 +at代入可得S= V0t+at2/2

二．导出公式（需推导）

1．Vt2-V02=2aS

2．V=（Vt+V0）/2

三．特殊规律

1．（初速度为零的）匀加速直线运动的物体，其速度与时间成正比。

V1末：V2末：V3末=1：2：3

2．（初速度为零的）匀加速直线运动的物体，其位移与时间的平方成正比。

S前1：S前2：S前3=1：4：9

3．（初速度为零的）匀加速直线运动的物体在相邻且相等时间内的位移之比为连续的奇数比。

S第1：S第2：S第3=1：3：5

4．匀加速直线运动的物体在相邻且相等时间内的位移差为常数。

S第3―S第2 =S第2―S第1= at2

5．（初速度为零的）匀加速直线运动的物体通过连续相等位移所需时间之比。

t第1：t第2：t第3 = 1：（√2 –1）：（√3 - √2 ）

6．匀变速直线运动的物体，在某段时间中点时刻的瞬时速度等于物体在这段时间内的平均速度。V t/2=（Vt+V0）/2

t/2 t/2

V0 V t/2 Vt

7．匀变速直线运动的物体，在某段位移中点位置的瞬时速度与这个过程初末速的关系

V S/2 =√（Vt2+V02）/2

s/2 s/2

V0 V s/2 Vt

例33：如图为一做匀变速的小球每隔1秒钟的闪光照片（下方为刻度尺，21 cm处是先拍摄的）。试求其加速度大小？加速度方向呢？小球在27 cm处的速度有多大？速度方向呢？小球做什么运动？若21 cm处是后拍摄的，情况有如何？（总结规律）

21 27 （cm）

加速度方向：从密集的点指向稀疏的点；速度方向：从先拍的点指向后拍的点。

若是打点计时器,则刚好相反.( 加速度方向从稀疏的点指向密集的点；速度方向从后打的点指向先打的点)

第七节自由落体运动

一．物理学发展史

1．三个实验：①纸片和纸团②伽俐略比萨斜塔实验③牛顿管（钱羽管）

2．结论：物体下落的快慢与质量无关。

二．自由落体

1．定义：物体只在重力的作用下从静止开始下落的运动。

2．条件：①初速度为零②只受重力

3．性质：初速度为零的匀加速直线运动。（对照小球的闪光照片，分析任意两点间的距离差为常数）

三．重力加速度

1．大小：g = 9.8 m/s2 = 9.8 N/kg

2．方向：竖直向下（或垂直于水平面向下）

3．变化规律：在地球表面随纬度的升高重力的大小逐渐增大；在地球上同一地方随高度的升高重力的大小逐渐减小。

四．计算公式

1．速度公式：Vt = V

+at （取向下为正方向）

2．位移公式：S= V

t+at2/2 gt2/2 （取向下为正方向）

3．所有匀变速的一般和特殊公式都适用。

第八节竖直上抛运动

一．竖直上抛运动

1．定义：将物体以一定的初速度沿竖直方向向上抛出，物体只在重力作用下的运动。

2．条件：①V0≠0，方向竖直向上②只受重力

3．对运动的分析：

上升阶段：匀减速直线运动（V0竖直向上，g竖直向下）

分段研究

下降阶段：自由落体运动（初速为零的匀加速直线运动）全程分析：初速度竖直向上，加速度为g（竖直向下）的匀减速直线运动

（问题：匀减速直线运动是不是速度一直在减小？——————不是）

二．运动公式

速度公式 Vt = V

0 +at 0 - g t ① 上升阶段

（取向上为正方向 a=-g ）

1．分段研究 位移公式 S= V

0t+ at 2/2 S= V 0t- gt 2/2

② 下降阶段 速度公式 Vt = V

0 +at （取向下为正方向a= g ）

位移公式 S= V

0t+ at 2/2 gt 2/2 注意：上升阶段中的t 是从抛出是开始记时 ；下降阶段中的t 是从最高点开始记时。 2． 全程研究 位移公式 S= V

0t+ at 2/2 0t- gt 2/2 （取向上为正方向 a= -g ）

速度公式 Vt = V

0 +at 0 - g t 注意：t 是从抛出是开始记时。

3．对式中可能出现的正负号的讨论：

为正：说明物体处于上升阶段 为正：说明物体处于抛出点上方 速度 位移

为负：说明物体处于下降阶段 为负：说明物体处于抛出点下方 三．运动中的几个特殊值

1．上升到最大高度所需要的时间t 上

Vt = V 0 +at Vt = V 0 - g t 上=0 t 上 = V 0 /g 2．能上升的最大高度H

Vt 2- V

02 =2aS 0 - V 02 =2 gH H=V 02 /2 g 3．下降到抛出点所用时间t 下

S= V

0t+ at 2/2 gt 下2/2 t 下 = √2H/g = V 0 /g

4．全程用时t

t=t 上 +t 下 =2 V 0 /g 5．回到抛出点的速度

Vt = V 0 +at Vt = g t 下= g V 0 /g = V 0

6．运动对称性：竖直上抛运动的上升阶段和下降阶段以最高点为界具有对称性。 时间多值性：对于一段位移可能出现两段时间。 追及问题的一般处理方法

1． 速度相等是关键，此时两物体不是最近就是最远。在此之前若是靠近，此时两物体就是最近；

在此之前若是远离，此时两物体就是最远。 2． 相遇时两物体位移相等。（若是同地出发）

3．若是用数学办法分析相遇，可以列出各自位移对时间的二次方程，通过草图找出两物体位移之间的数学等量关系将两方程合二为一，解这个方程。当时间t 有唯一解则两物体相遇一次；时间t 有两个解则两物体相遇两次；时间t 无解则两物体不能相遇。 4．要注意检验，看所求时间内物体有没有停止的可能性。

第一节 牛顿第一定律 运动状态的改变

一．牛顿第一定律（惯性定律）

1．惯性：物体保持原来的静止状态或匀速直线运动状态的性质叫做惯性。

2．伽俐略斜面实验：

V

状态，直到有外力迫使它改变这种运动状态为止。

理解：两层含义，若物体不受外力或所受外力之和为零，则物体总保持静止状态或匀速直线运动状态；若有外力，虽然它也想保持静止状态或匀速直线运动状态，但由于外力的作

用，它的运动状态会被迫改变。

※力是改变物体运动状态的原因。

4．力是使物体运动状态发生改变的外部因素，惯性是阻碍物体运动状态发生改变的内部因素。

二．力是改变运动状态的原因

描述运动状态用运动状态改变

速度即速度改变

力V V变化产生加速度

※力是产生加速度的原因。（力不是产生速度的原因。）

三．惯性

1．惯性是物体的固有属性，一切物体在任何时候都有惯性。

2．惯性不是力，所以不能说受到惯性，可以说由于惯性或物体具有惯性。

3．质量是惯性大小的唯一量度。

4. 惯性也是物体运动状态改变难易程度的标志。(质量越大其运动状态就越难改变)

第二节牛顿第二定律

一．实验

1．物体质量一定时，a与F成正比。

2．外力F一定时，a与m成反比。

3．总结：F=Kma

※公式有两种：

①决定式，既能计算，又能表明影响因素。如a=F/m ,R=ρL/s , C =εs/4πkd 等。

②量度式，只能用于计算，不表明影响因素。如a=△V/△t , R=U/I , C = Q/U 等。二．牛顿第二定律

1．内容：物体的加速度跟作用力成正比，跟物体质量成反比。

2．公式：F= ma （在各量单位都取国际单位时，K=1）

※ a的单位有两种，（第二章用）m/s2 或（第三章用）N/kg

3．注意：①F是指合外力。

②F，a方向相同。

③各量对应同一时刻，同一物体。

4. 牛顿第二定律的使用范围: 只适用于宏观低速物体, 对于微观或高速运动的物体不适用. 三．牛顿第二定律解题步骤

1．确定研究对象（物体）。

2. 受力分析。

3. 力的分解，确定各分力大小

4．求合力F合

5．通过运动学公式求a

6. 根据牛顿第二定律F= ma列方程。

注意：在解题之前需先选定正方向，F合和a代入时都要带上矢量符号进行计算。

第三节力学单位制

一．基本单位与导出单位

1．选定的几个（特殊）物理量的单位称为基本单位。

如长度，质量，时间等，它们的单位（m ，kg ，s）就是基本单位。

在力学中，只要是长度，质量，时间，它们的单位就都是基本单位。

2．由基本单位和物理公式推导出来的物理量的单位称为导出单位。

如速度，加速度，力等，它们的单位（m/s ，m/s2 ，kg·m/s2）就是导出单位。

二．国际单位和常用单位

1．如m ，kg ，s ，m/s ，m/s2 ，N等都是国际单位。

2．如km，cm ，g ，h ，km/h ，cm/s2 等都是常用单位。

注意：基本单位与导出单位，国际单位和常用单位，这是两种不同的分类标准。

如kg既是基本单位又是国际单位；而N是导出单位，也属于国际单位。cm是基本单位但不是国际单位，而是常用单位。

第四节平衡力与作用力和反作用力的区别联系

第五节牛顿第二定律的应用

一．常规题。

二．整体法。

例14：两物体A和B，质量分别为m1、m2，互相接触放在光滑的水平面上。对物体A施加一

例15：四个相同的木块互相接触并排放在光滑的水平面上。对第一个木块施加一个推力F，则1

拓展与提高：总结例14和例15，有什么规律？若地面不光滑，结果又如何？

以15题为例

地面光滑: 物体做匀加速运动, N12=3F/4

匀加速运动: N12=3F/4

物体运动

匀速运动: N12=3F/4

地面粗糙:

单独推1都推不动: N12 = 0

物体静止

单独推1能推动, 但推不动整体: N12 = F- f max1

三．整体牛顿第二定律

例17:在倾角为θ固定光滑斜面上,用一根绳子栓住长木板,板上站着一只猫.已知木板质量是猫质量的2倍.当绳子突然断开时,猫立即沿板往上爬,以保持其相对地面的高度不变,则此时木板沿斜面的加速度有多大?

例18：质量为m的光滑物体放在质量为M的斜面上，倾角为θ.m沿斜面下滑，M保持静止，求地面对斜面的支持力和摩擦力？

M

四．超重和失重。

注意：1. 物体的重力没有变化。

2．超重是指物体对其他物体的压力或拉力大于自身重力。

失重是指物体对其他物体的压力或拉力小于自身重力。

完全失重是指物体对其他物体的压力或拉力为0。

（可见以上三种情况下，物体都不可能是平衡状态，必有加速度。）

3．加速度a的方向向上，物体处于超重状态。

加速度a的方向向下，物体处于失重状态。

例20：在升降机里，弹簧称下挂一质量为10 kg的物体。当升降机以5 m/s2 的加速度向下加速运动，则弹簧称的示数是多少？

例22：一方形小盒内装一小球，它们一起沿光滑斜面

下滑。当斜面的倾角逐渐增大，小球对盒前壁的压力

T大小▁▁▁▁（填增大，减小，不变）

五．弹簧专题。

例24：如图所示，重物质量为M。被两根绳子A，B悬挂处于静止状态。其中B与竖直方向成θ角。若剪断A，则B的张力有多大？若B是弹簧，则结果又是多少？

结论:

1.无论是弹簧还是绳子,被剪断时均没有弹力.

2.没被剪断的弹簧在瞬间弹力一定不变, 没被剪断的绳子在瞬间弹力可以不变.

3.没被剪断的绳子的作用总是让物体相对悬点静止.

例27：如图，在光滑桌面上用力Ｆ推木块，前方固定一劲度系数足够大的弹簧，则木块接触弹簧后的运动情况是（）

Ａ. 立即做匀减速运动。Ｂ. 还是匀加速运动。

Ｃ. 先匀加速，后匀减速。

Ｄ. 弹簧压缩量最大时，速度为零，加速度为零。

Ｅ. 先加速，但加速度减小；后减速，但加速度增大。 例28：四种情况下拉力F 均相等，判断弹簧弹力大小。

F 地面光滑 地面粗糙

例29：如图，两个弹簧的劲度系数分别为k 1 ,k 2，且k 1 ＞k 2。 两个物体的质量分别为M ,m ，且M ＞m 。现要求两弹簧的总长 度最短，则应如何放置？

结论: 要求两弹簧的总长度越长, 劲度系数大的和质量大的应放在下端六．临界状态

例32：细绳的一端固定在倾角为45度的光滑斜面顶端，另一端拴一质量为m 的小球。当斜面以多大的加速度a 向左运动时，小球对斜面无压力？若斜面以加速度a=2g 向左运动，则绳子张力T 有多大？

例33：一小车其光滑斜面上放有木块，斜面倾角为θ，小车以恒定的加速度在光滑地面上向前运 七．分解加速度（其实把力分解到加速度方向和把加速度分解到力的方向都是等效的，实际情况中以分解个数少为标准，大多数情况都是分解力。）

例34：质量为m 的人站在自动扶梯上，扶梯正以加速度a 匀加速运动，如图a 与水平方向成θ，求人受到的支持力和摩擦力？

例：在倾角为θ的长斜面上有一带有风帆的滑块从静止开始沿斜面下滑，滑块质量为m ，它与斜面间的摩擦因数为μ，帆受到的空气阻力与滑块下滑的速度大小成正比，即f=kv ．

（1）写出滑块下滑加速度的表达式a ． （2）写出滑块下滑的最大速度表达式v m ． （3）若m=2kg ，θ＝30o，g 取10m/s 2．从静止下滑的速度图象如图3－19中曲线所示，图中 t ＝0时v 图线的切线），由此求出μ、k 的值．

图3－15为一空间探测器的示意图，

P 1、P 2、P 3、P 4是四具喷气发动机，P 1、P 3、 的连线与空间一固定坐标系的x 轴平行，P 1、 P 4的连线与y 轴平行．每台发动机开动时， 都能向探测器提供推力，但不会使探测器 转动．开始时，探测器以恒定的速率v 0向正 x 方向平动．要使探测器为向正x 偏负y60o 的方向以原来的速率v 0平动，则可

A ． 先开动P 1适当时间，再开动P 4

B ． 先开动P 3适当时间，再开动P 2

C ． 先开动P 4适当时间；

D ．先开动P 3适当时间，再开动P 4适当时间；

第四章曲线运动

第一节 曲线运动的条件和特点 一． 曲线运动的定义：物体运动的轨迹是曲线

二． 曲线运动的速度方向 ： 1． 曲线上该点的切线方向 2． 每时每刻速度方向都在变 3． 曲线运动肯定是变速运动 4． 曲线运动必存在加速度。

总结：

1．做直线运动的条件：不受外力（合外力为零）；或有外力，但外力与初速度共线。 2． 做曲线运动的条件：必须受外力，且外力与初速度不共线。

第二节 运动的合成和分解

一．能够合成或分解的物理量有：力， 速度， 加速度， 位移 二．合成和分解遵循的原则：平行四边形定则 三．注意事项：

1． 合运动是实际运动。 2． 各分运动不相互干扰。

3． 合运动及各分运动具有等时性。 四．应用。 1． 小船渡河。（合成） 条件：船速V 1，水流速度V 2，河宽d ①求小船渡河最小位移。

渡河时情况如图，船头必须倾斜向上游，以保证

V1V合V合垂直河岸，这样船就垂直到对岸，位移就最小，即为

河宽d。（两平行线之间垂线段最短）

而V合=√V12—V22 所以t =d /√V12—V22

注意: 此种情况必须满足条件V1＞V2

②求小船渡河最短时间。

渡河时情况如图，船头必须垂直河岸。V合倾斜向下游。

V合= √V12 +V22

t =d / V1

即为小船渡河最短时间

2．汽车牵引（速度的分解）

例：汽车以速度V匀速前进，此时绳子

与水平面的夹角为θ，则此时物体M的速度有多大？

总结：①合运动被分解，看见的实际运动为合运动。

②不沿绳子的合速度被分解

③将该速度正交分解为两个分速度，一个沿绳子，

另一个垂直绳子。

V1=Vsinθ V2=Vcosθ 根据

同一根绳子各处速度大小相等，所以M的速度V2=Vcosθ。

越往左运动θ越大,所以V2=Vcosθ越小,即M会减速运动.

滑轮两边的汽车和重物最多只有一个匀速运动.

五.合运动轨迹的总结.(两分运动均为直线运动)

1.两分运动共线(成0°和180°角)时,合运动一定是直线运动.

2. 两分运动不共线(以90°角为例)时:

①两分运动均为匀速直线运动,合运动也是匀速直线运动.

②两分运动中一个是匀速直线运动,另一个是匀变速直线运动,合运动是匀变速曲线运动.

A.且初速度均为零,则合运动为匀变速直线运动.

③两分运动为匀变速直线运动 B.初速度一个为零, 另一个不为零, 则合运动为匀变速曲线

运动. 若V1 / V2 = a1 / a2

则合运动为匀变速直线运动.

C.初速度不为零

若V1 / V2 ≠ a1 / a2

则合运动为匀变速曲线运动.

第三节平抛运动

一．平抛运动的定义：水平抛出的物体只在重力作用下的运动。

二．平抛运动的条件：1．水平初速度。 2. 只受重力。

三．平抛运动的性质：匀变速（即加速度恒定，为重力加速度g）曲线（看轨迹）运动。